(57)【要約】【課題】非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙において、古紙を用いてコスト安にするとともに記録性を向上させる。【解決手段】炭酸カルシウムおよび古紙由来の古紙パルプを含む原料を抄紙してなる、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙であって、Ｃ染色液を用いたＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づく機械パルプが５質量％以上であり、かつ、ＪＩＳＰ  ８１２８に基づく灰分が１６〜３９質量％であることを特徴とするインクジェット記録用紙により解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸カルシウムおよび古紙パルプを含む原料を抄紙してなる、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙であって、
Ｃ染色液を用いたＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づく機械パルプが５質量％以上であり、かつ、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８に基づく灰分が１６〜３９質量％であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
【請求項２】
エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザーにおける面分析において、記録面におけるカルシウム存在率が３〜４０％である請求項１記載のインクジェット記録用紙。
【請求項３】
単位坪量（１ｇ／ｍ２）あたりのＪＩＳ  Ｐ  ８１２２に基づくステキヒトサイズ度が０．００１〜０．００２９秒／ｇ／ｍ２である請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録用紙には、記録面にインク受理層を有さない非塗工紙タイプ（普通紙タイプとも呼ばれる）のものと、記録面に填料を含む塗工液を塗工した塗工紙タイプのものに大別される。
【０００３】
非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙は、塗工紙タイプのものと比較して汎用性が高く非常に安価でもあるため、インクジェット記録装置の普及にともなって、近年、急激に需要が増加した。このため、森林保護等の環境問題に対する配慮やさらなる安価さの追求がなされ、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙において古紙パルプを原料とした商品が市販に供されるようになってきた。
【０００４】
【特許文献】
特開平１１−３４４８３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、古紙パルプを原料とする非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙は、塗工紙タイプはもちろん古紙を含まない非塗工紙タイプのものと比較しても、インクジェット記録性に劣っているのが現状である。また、紙表面にインク受容層が塗工されていないため、紙表面における繊維露出部分がおおく繊維に沿ってインクの滲みが生じる現象いわゆるフェザリングも発生しやすい。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、古紙を原料とする非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙のインクジェット記録性等を改善し、古紙パルプ未配合のインクジェット記録用紙と同程度のインクジェット記録性等にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明およびその作用効果は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
炭酸カルシウムおよび古紙由来の古紙パルプを含む原料を抄紙してなる、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙であって、
Ｃ染色液を用いたＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づく機械パルプが５質量％以上であり、かつ、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８に基づく灰分が１６〜３９質量％であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
【０００８】
＜請求項２記載の発明＞
エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザーにおける面分析において、記録面におけるカルシウム存在率が３〜４０％である請求項１記載のインクジェット記録用紙。
【０００９】
＜請求項３記載の発明＞
単位坪量（１ｇ／ｍ２）あたりのＪＩＳ  Ｐ  ８１２２に基づくステキヒトサイズ度が０．００１〜０．００２９秒／ｇ／ｍ２である請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙。
【００１０】
（作用効果）
請求項１記載の発明によると、古紙由来の古紙パルプを用いることとしたので、従来の上質古紙パルプよりも原料コストが安くなる。そのうえ、Ｃ染色液を用いたＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づく機械パルプが５質量％以上であり、かつ、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８に基づく灰分が１６〜３９質量％であることとしたので、上質古紙パルプを用いた非塗工紙タイプのインクジェット記録性とほぼ同様の記録性が得られる。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、白色度が高く記録濃度が高いものとなる。それとともに、記録面に露出する繊維が少なくフェザリングが発生しにくいものとなる。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、インクジェット記録装置内への搬送性に優れたものとなる。
【００１３】
請求項４記載の発明によると、インクが非常に早く紙に吸収され、インクが乾燥しやすくなり、もって、ドット径が必要以上に大きくなることがなくなり、インクが重なって滲むことがなくなり、インクジェットインク中の染料成分が、所定位置にとどまり記録濃度が濃くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を詳述する。
本発明のインクジェット記録用紙は、炭酸カルシウムおよび古紙由来の古紙パルプを含む原料を抄紙してなる、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙である。
【００１５】
原料として古紙パルプを用いるが、ＬＢＫＰやＮＢＫＰなどの化学パルプ、ケナフやバガスなどの非木材繊維、合成繊維などの合成パルプが混合されていてもよい。
【００１６】
一方、本発明のインクジェット記録用紙は、Ｃ染色液を使用したＪＩＳ  Ｐ  ８１２０による機械パルプの割合が５質量％以上である。
【００１７】
なお、本発明にいうＣ染色液を使用したＪＩＳ  Ｐ  ８１２０による古紙パルプ繊維の割合とは、詳細には、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づき、Ｃ染色液を使用した定性分析により繊維材種を判別した後、定量分析を行って算出された機械パルプ繊維の割合である。
【００１８】
この機械パルプの割合を上記範囲とするには、原料パルプ中の古紙の割合を３０〜１００質量％とするとともに、用いる古紙パルプを分級処理等してＣＳＦを３００〜４００ｍｌとなるように調整する。分級については、既知の分級機、分級技術を用いて行えばよく、例えば、ジョンソンフランクショネーター、アトマイジングホール、Ｘ−クロン等の分級機による水力学的分級によって分級することができ、マルチフラクター、ＣＨ−Ｆスクリーン、ファイバークラフター等の機械的ふるい分けによっても分級することができる。
【００１９】
他方、本発明のインクジェット記録用紙は、炭酸カルシウムを原料として含み、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８による灰分が１６〜３９質量％の範囲とする。より好ましくは１８〜２５質量％の範囲とする。ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８による灰分が１６質量％未満であると、好適なドット径や速やかなインク吸収性を得ることが困難となる。また、３９質量％を超えると、紙質強度が極端に低下し、また粉落ちや紙詰まりが生じやすくなる。灰分を上記範囲とするには、古紙由来の填料量を考慮しつつ、原料中に炭酸カルシウムを含む新たな填料を添加して調整する。填料中における炭酸カルシウム量は、上記古紙由来の填料量を、５０重量％以上とするのが望ましい。そして、この場合に用いる炭酸カルシウムとしては、マイクロトラック（Ｍｏｄｅｌ  ７９９５−１０ＰＣ  ＳＲＡ）による平均粒子径が２．０〜４．０μｍとするのが望ましい。炭酸カルシウムの平均粒子径が２．０μｍ未満であると、紙中への歩留りが悪くコスト高となる。前記炭酸カルシウムの平均粒子径が４．０μｍを超えると、フェザリングの抑制機能が低下し、さらに、摩擦係数が高くなりやすい。
【００２０】
前記炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムの何れでもよく、その製造方法は問わない。特に、親油性を示す軽質炭酸カルシウムとすると、インクの定着性が向上する。
【００２１】
前記填料としては、炭酸カルシウムの他に、合成シリカ、クレー、タルク、カオリン等が単独あるいは２種以上混合して含有されていてもよい。特に、合成シリカは、少量含有させるだけで、インクジェット記録用紙のインクの吸収性と乾燥性とが向上するので使用するのが望ましい。
【００２２】
他方、本発明のインクジェット記録用紙は、エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザー（以下、単にＸ線マイクロアナライザーと記載）における面分析において、記録面におけるカルシウム存在率が３〜４０％であるのが望ましい。このようにすると、インクジェット記録適性と搬送性がより良好となる。ここで、記録面とは用紙の表裏面の少なくとも一方の面であり、インクジェット記録装置において記録がなされる面である。
【００２３】
前記Ｘ線マイクロアナライザーによる面分析は、元素の分布状態に用いられる方法であり、目的とする元素（本発明ではカルシウム）の波長に分光器角度を設定し、電子線、電子線を試料面に走査しながら、目的とする元素の分布状態をＸ線像として得る分析方法である。本発明には、従来既知のＸ線マイクロアナライザー装置が使用でき、測定手順も既知の測定技術に基づいて行うことができる。
【００２４】
ここで、本発明にかかる面分析の方法を詳述すると、通常の既知のＸ線マイクロアナライザー装置には前記Ｘ線像はディスプレー等の表示装置に表示するか、あるいは、当該Ｘ線映像を写真あるいは印刷物として出力できるようになっている。そこで、このＸ線映像にかかる写真等を、写真、印刷物の色分布をそれぞれ面積率で算出することが可能な画像処理装置、例えば、堀場製作所社製ルーゼックスＦＳ等を用いて画像処理する。本発明においては、カルシウムが目的とする元素であり、Ｘ線映像はその存在部分は白色部分となってディスプレー等に映し出される。従って、写真等の白色部分の面積率を前記画像処理装置で算出すれば、表面におけるカルシウム存在率が測定できる。
【００２５】
なお、本発明においては、記録面におけるカルシウム存在部分のばらつきを考慮して、用紙の任意の部位３箇所について深さ約０．５〜１．５μｍの範囲について測定し、存在率は３箇所の測定値の平均値とする。
【００２６】
用紙表面における炭酸カルシウムの存在部分の面積は、既知の抄紙工程において、脱水時の吸引圧を調整したり、炭酸カルシウムの添加量を調整したり、プレス圧を調整したりすることによって、用紙の厚み方向における炭酸カルシウムの分布を制御することで適宜調節することができる。
【００２７】
他方、本発明のインクジェット記録用紙は、記録面における摩擦係数が１．５０〜２．２０とするのが望ましい。特には、本発明のインクジェット記録用紙は、灰分を１６〜３９質量％とし、この灰分の範囲で記録面における炭酸カルシウムの存在率を３〜４０％とし、記録面における摩擦係数を１．５０〜２．２０とするのが好適である。
【００２８】
紙表面の摩擦係数は、抄紙工程におけるカレンダー処理、熱ロール処理を行うさいのニップ圧の調整等によって本発明の範囲とすることができる。
【００２９】
他方、本発明のインクジェット記録用紙は、坪量６０〜７０ｇ／ｍ２とするとともに、単位坪量（１ｇ／ｍ２）あたりのＪＩＳ  Ｐ  ８１２２に基づくステキヒトサイズ度が、０．００１〜０．００５秒／ｇ／ｍ２とするのが望ましい。ステキヒトサイズ度が０．００１秒／ｇ／ｍ２未満である場合は、インクの吸収速度が速すぎてにじみが生じやすくなり、また、０．００５秒／ｇ／ｍ２を超えるものはインクの吸収性が低く、記録面にインクが溜まり、擦れ、掠れ、裏移りが生じやすくなる。ステキヒトサイズ度を上記範囲とするには、公知のサイズ剤の適宜添加することによって達成できる。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用紙は、従来既知の添加剤を適宜添加することもできる。前記添加剤としては、例えば、表面サイズ剤、インク定着剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、湿潤紙増強剤、分散剤、紫外線吸収剤、蛍光染料、消泡剤、界面活性剤、カチオン剤、帯電防止剤、などが挙げられる。
【００３１】
＜実施例＞
次いで、本発明の実施例を詳述する。
本発明の実施例、比較例、および従来例１（塗工紙タイプのインクジェット記録用紙）、従来例２（古紙を用いていない非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙）、従来例３（上質古紙パルプを用いた非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙）についての、物性測定および評価を行った。
【００３２】
本発明の実施例および比較例は、分級処理してＣＳＦ  ３４０ｍｌとした古紙パルプ、ＣＳＦ  ３７０ｍｌのＬＢＫＰおよびＣＳＦ  ４４０ｍｌのＮＢＫＰからなるパルプスラリーに対して、軽質炭酸カルシウムと合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ−７８Ａ、水澤化学製）を９０重量部：１０重量部の割合で混合した填料およびサイズ剤を添加した後、長網抄紙機で抄紙して実施例および比較例を作成した。作成にあたって、各パルプの配合量、填料の添加量、サイズ剤の添加量、抄紙条件等を調整して、機械パルプ繊維の割合、坪量、カルシウム存在率、ステキヒトサイズ度が異なるようにした。
【００３３】
実施例、比較例および従来例の物性の詳細は、評価の結果とともに表１に示す。なお、実施例、比較例および従来例の物性の測定方法および評価方法は、次記のとおりである。
【００３４】
（物性の測定方法等）
［古紙の割合］全パルプ原料中の古紙パルプの割合を示す。単位は重量％である。
［炭酸カルシウムの割合］全填料中の炭酸カルシウムの割合を示す。単位は重量％である。
［平均次粒子径］前記炭酸カルシウムの平均粒子直径を示す。平均粒子径は、マイクロトラック（Ｍｏｄｅｌ  ７９９５−１０ＰＣ  ＳＲＡ）により測定した。単位はμｍである。
［機械パルプの割合］ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に基づいてＣ染色液を用いて測定した。
［坪量］ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８に基づいて灰分を測定した。
［ステキヒトサイズ度］ＪＩＳ  Ｐ  ８１２２に基づいてステキヒトサイズ度を測定した後、上記［坪量］で測定した坪量の値で除算して算出した。
［カルシウム存在率］用紙表裏面のうちの任意の一方の面を選択し、エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザー（ＥＭＡＸ２７７０：堀場製作所社製を用いて加速電圧１５Ｋｖで測定し、そのＸ線像を倍率５０倍で当該装置のディスプレーに写しだした。そして、前記Ｘ映像を白黒ポラロイドフィルム（８．５×１０．８ｃｍ）に撮影し、画像処理装置（ルーゼックスＦＳ：株式会社ニレコ社製）により前記Ｘ線映像の画像解析を行いカルシウム存在率を導きだした。なお、測定は用紙表面の任意３箇所について行った。表中の数値はその平均値である。
［摩擦係数］ＪＩＳ  Ｐ  ８１４７に基づいて、水平法により測定した。
【００３５】
（実施例および比較例の評価方法）
［原料コスト］パルプ原料として上質古紙パルプのみを原料としたインクジェット記録用紙と比較した。○は上質古紙パルプのみを原料とするよりも安価に製造が可能、△はほぼ同等で製造が可能、×は製造コストが高くなるをそれぞれ示す。
［ドット径］インクジェットプリンタ（ＰＭ−９７０Ｃ、セイコーエプソン社製）を用いて、ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤのデジタル標準画像からカラーチャートを印刷し、ドットの平均径を光学顕微鏡にて実測した。
［記録濃度］インクジェットプリンタ（ＰＭ−９７０Ｃ、セイコーエプソン社製）を用いて、４色のベタ印字を行い、ベタ部の記録濃度をマクベス濃度計（ＲＤ９１５）にて測定した。表には、４色の測定値の合計を示す。
［インク吸収性］イエロー、マゼンタ、シアンの各単色を印字し、印字直後から５秒枚にプリントした印字面に上質紙を重ね合わせ、インクが上質紙に転写するかどうかを観察する。（○は１０秒未満、△は１０〜３０秒未満、×は３０秒以上）○および△のものはインクジェット記録用紙として適するインク吸収性と判断し、×のものはインクジェット記録用紙として不適なインク吸収性と判断した。
［にじみ］インクジェットプリンタ（ＰＭ−９７０Ｃ、セイコーエプソン製）を、温度２０℃、湿度２０％条件下で使用して３原色（シアン、マゼンタ、イエローの各インク）の重ね色で構成される赤、緑、紫をそれぞれ交互にベタ印字（大きさ３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）し、印字後３０分経過後のインク浸透が安定した状態で隣接するインクジェットが互いにもしくは、片側ににじみ出しを生じた度合いを評価した。（評価Ａ：インクのにじみが全くない、評価Ｂ：インクのにじみが若干見られる、評価Ｃ：インクのにじみがはっきりとある。）評価Ａおよび評価Ｂのものは、インクジェット記録用紙として適する程度のにじみであるとし、表中評価○と表し、評価Ｃのものは、インクジェット記録用紙として不適な程度のにじみであるとし、表中×を表した。
［フェザリング］インクジェットプリンタ（ＰＭ−９７０Ｃ、セイコーエプソン社製）を用いて、各実施例および各比較例に０．５ポイントの実線を（４色、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）１０ｃｍ記録し、記録された実線の任意の３箇所において、１ｃｍ間に生じているヒゲ状にじみ数を目視にて計測した後、３箇所の平均値を算出した。表中の記号は、◎がにじみ数の平均が１０未満であり、フェザリングが非常に生じづらい、○がにじみ数の平均が１０〜３０であり、フェザリングが生じづらい、×がにじみ数の平均が３０以上であり、フェザリングが生じやすい、をそれぞれ表している。
［搬送性］インクジェットプリンタ（ＰＭ−９７０Ｃ、セイコーエプソン社製）を用いて、１０００枚の通紙を行い、通紙トラブルの有無にて評価した。全て問題なく通紙できたものを○、一枚でも通紙トラブルが生じたものを×と評価した。
【００３６】
【表１】
2005007588.tif 000002
【００３７】
表１より、本発明の実施例は、比較例よりもドット径が小さく、また、記録濃度も高い傾向にある。また、本発明のいずれの実施例も、インク吸収性およびにじみ等の記録性に対する評価においてインクジェット記録用紙として適するあるいは優れるとの結果が得られたのに対し、比較例ではいずれかの項目においてインクジェット記録用紙として不適との評価が得られた。一方で、従来例と本実施例を比較してみても、原料コストの面では優れ、しかもフェザリング等の記録性に対する評価のいくつかの項目では改善も見られている。
【００３８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、安価な古紙パルプを原料として、インクジェットインク記録性および搬送性において、古無線別紙パルプ未使用の非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙と遜色のないまたはより良好な記録性を示す、非塗工紙タイプのインクジェット記録用紙が提供される。